摘要: |
四气门汽油机一直是汽车,特别是轻型车和轿车的主要动力。对其缸内空气运动的研究将为改善燃烧过程,提供发动机性能提供重要的理论依据。本文采用粒子图像测速技术研究了汽油机在不同气门升程下的气体流动规律。
在气道稳流试验台上对试验发动机气缸盖进行了流动特性的评价,结果表明:双气门开启时气门升程越低,流量系数越低,但滚流强度呈增强趋势;双气门同时开启与单气门开启相比,气道的平均流量系数和滚流强度都变低。
完成了光学发动机系统的优化和粒子图像测速系统的组建,在三种转速(500r/min、600r/min和700r/min)下,分别采用四根进气最大升程为6.836mm、4.0mm、2.5mm和1.7mm的进气凸轮轴在进气上止点到压缩上止点间的11个平均间隔的曲轴转角下进行PIV图像拍摄。在每个曲轴转角下连续拍摄70幅粒子图像对经过互相关计算得到原始速度场。
PIV实验结果如下:原始流场速度矢量图经过图像高斯低通滤波后,可以看到滚流的形成、发展、维持和破碎的过程;通过对同一转速下的四个不同气门升程的旋涡强度进行对比,发现压缩上止点90°时的旋涡强度最大,并且旋涡强度随气门升程降低而增强;通过计算面湍流强度和面湍动能,得出结论二者随转速提高而提高,并且在低气门升程下能得到较高的湍流强度和湍动能,还发现缸内流场在进气初期和压缩末期表现出高湍流强度和高湍动能的特征。
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